不同温度和贮藏年份对叶底珠种子发芽的影响

徐宁伟 陈强 刘子扬 王玮宁 徐兴友 路丙社*

（1.河北农业大学园林与旅游学院，河北 保定 071000；2.唐山学院，河北 唐山 063000；3.河北师范大学，河北 石家庄 050024；4.河北科技师范学院，河北 秦皇岛 066600）

叶底珠［Securinega suffruticosa（Pall.） Rehd.］又名一叶萩，为大戟科一叶萩属植物，多生山地路旁、灌丛及向阳处［1］，除西北尚未发现外，全国各省区均有分布。叶底珠雌雄异株，其嫩枝叶及根部入药，同时适应能力强、园林绿化效果好，兼具药用与观赏价值。［2］播种繁殖是快速培育植物种苗的手段之一［3］，课题组前期研究表明，叶底珠种子属于双子叶有胚乳种子，粗脂肪含量较高，同时富含Mg，Ca，Zn，Mn，Fe，Cu等微量元素［4］；叶底珠种子发芽率较高，萌发过程中，种子含水量、可溶性糖、游离氨基酸含量增加，蛋白质含量先降低后升高，淀粉含量下降。［5］

种子活力与萌发温度存在一定的相关性，不同温度下，种子的初始萌发时间和发芽率都会出现差异。［6］不同植物的种子对萌发温度的要求也不尽相同，高温或低温都可能对种子萌发产生不利的影 响。［7］截至目前，有关一叶萩属植物种子发芽对温度响应特征的报道较少，叶底珠分布较为广泛，生长环境相对复杂，研究温度对叶底珠种子发芽的影响，可为昼夜温差大、高海拔地区和寒地城市的叶底珠引种提供借鉴。随着储藏时间的增加，种子劣变不可避免，而园林绿化并不总是在固定的时间开展，有时为迎合特定节庆或事件，需临时通过植物景观营造短期效果，植物种植无法等待收获并使用当年的种子。本研究以不同年份采集的叶底珠种子为试验材料，设定4个温度处理，研究不同温度和贮藏年份对叶底珠种子发芽的影响，确定适宜的萌发温度，以期为不同地区叶底珠的高产优质栽培和园林苗木的选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为2018年，2019年，2020年收获的叶底珠种子，采自河北科技师范学院农学与生物科技学院试验站，树龄10年的同一棵叶底珠植株，收获果实后在通风干燥处自然开裂，收集种子于尼龙网袋中，室温室内开放保存，无任何温、湿度控制。

1.2 试验方法

试验于2021年2月5日上午10点进行，选择3个年份均匀饱满的叶底珠种子，用1%次氯酸钠消毒15 min，冲洗后置于培养皿双层滤纸上，每皿30粒种子，加12 mL蒸馏水，3次重复，分别置于15℃，20℃，25℃，30℃培养箱中暗培养，根据预试验2020年叶底珠种子3 d发芽的经验，2021年2月8日开始每隔2 h观察一次种子萌发情况，记录各温度下不同年份叶底珠种子发芽起始时间，然后每天定时统计发芽个数，以发芽最早的25℃培养温度下2020年叶底珠种子连续3 d发芽数不变的时间节点为发芽截止时间，确定发芽生长天数为发芽开始后的6个整天，其它所有处理皆以此标准结束试验，将各处理3次重复的所有发芽种子挑出，用游标卡尺测量胚根长，计算发芽率（GR）、平均发芽时间（MGT）、发芽指数（GI）和幼苗活力指数 （SVI）。［8，9］

发芽率（GR）=发芽种子数/供试种子总 数×100%；

平均发芽时间（MGT）=∑（Gt*Dt）/∑Gt

Gt代表第t小时发芽的种子数，Dt代表自播种后的第t小时。［10］

发芽指数（GI）=∑（Gt/Dt）［11］

公式中字母所代表的内容同上。

幼苗活力指数（SVI）=发芽率×胚根长［12］。

1.3 数据处理

采用Excel和SPSS软件统计分析数据并作图。

2 结果与分析

2.1 发芽进程

不同温度直接影响着叶底珠种子的发芽起始与结束进程，不同年份同一温度及同一年份不同温度下，叶底珠种子的发芽起始时间均有差异。不同温度下不同年份叶底珠种子的发芽进程如表1所示。25℃下叶底珠种子最早发芽，2020年、2019年、2018年三个年份的叶底珠种子，从皿播到发芽的发芽起始时长分别是70 h，92 h，142 h，其次是30℃，2018年的叶底珠种子在20℃，15℃下不能发芽，2020年、2019年的叶底珠种子发芽的起始时长依次加长，15℃下从皿播到发芽的发芽起始时长分别达到210 h，356 h，分别比25℃的叶底珠种子延迟发芽140 h，264 h。

表1 不同温度下不同年份叶底珠种子的发芽进程

不同年份同一温度及同一年份不同温度下叶底珠种子的发芽率不同（图1，图2，图3），除 20℃，15℃下2018年的叶底珠种子没有发芽外，其余各年份叶底珠种子在不同温度发芽进程中发芽率的总体变化趋势相似，随着温度的降低，叶底珠种子的发芽高峰时间推迟，发芽率平缓期则相差不大，基本从发芽第4 d或5 d开始。

图1 不同温度下2020年叶底珠种子发芽率与发芽持续天数的关系

图2 不同温度下2019年叶底珠种子发芽率与发芽持续天数的关系

图3 不同温度下2018年叶底珠种子发芽率与发芽持续天数的关系

比较不同温度下不同年份叶底珠种子发芽第7 d的发芽率如表2所示。可以看出，相同年份叶底珠种子在不同温度的发芽率不同，30℃，25℃下的发芽率最高，且差异不显著，20℃，15℃下的发芽率除2018年为0.00%外均越来越低，差异极显著，且显著或极显著低于30℃和25℃的发芽率。不同年份相同温度叶底珠种子的发芽率随着贮藏年份的增加而降低，大小排序是2020年、2019年、2018年，且差异显著或极显著。

表2 不同温度下不同年份叶底珠种子发芽第7 d的发芽率

2.2 活力指标

不同温度下不同年份叶底珠种子的活力指标如表3所示。不同年份叶底珠种子在30℃和25℃下的平均发芽时间差异不显著，分别与20℃，15℃下的平均发芽时间差异极显著，平均发芽时间随着温度的降低而增加，比较20℃，15℃与25℃平均发芽时间增量，2019年种子分别是67.23 h，269.94 h，2020年种子分别是51.62 h，151.48 h；同一温度不同年份叶底珠种子的平均发芽时间随贮藏时间的增加而增加，且差异极显著，25℃下2019年、2018年叶底珠种子分别比2020年种子平均发芽时间增加了25.55 h，79.64 h。

表3 不同温度下不同年份叶底珠种子的活力指标

不同温度下叶底珠种子的发芽指数总体随温度的降低而降低，15℃与25℃相比，2020年、2019年叶底珠种子的发芽指数分别降低了0.79，0.63，2020年叶底珠种子在各温度下的发芽指数差异显著或极显著，2019年、2018年的叶底珠种子在各自30℃和25℃下的发芽指数差异不显著，2019年叶底珠种子在30 ℃和25℃下的发芽指数分别与20℃，15℃下的发芽指数差异极显著；同一温度不同年份叶底珠种子的发芽指数随贮藏时间的增加而降低，差异显著或极显著。

幼苗活力指数总体随温度的降低而降低，15℃与25℃相比，2020年、2019年叶底珠种子的幼苗活力指数分别降低了101.80，71.75，2020年叶底珠种子在30℃，25℃，20℃下的幼苗活力指数无显著差异，分别与15℃差异极显著，2019年、2018年叶底珠种子在30℃和25℃下的幼苗活力指数差异不显著，2019年种子在30℃和25℃下的幼苗活力指数与20℃，15℃相比差异显著或极显著；同一温度不同年份叶底珠种子的幼苗活力指数随贮藏时间的增加而降低，差异显著或极显著。

3 结论与讨论

本次研究探讨了不同温度（15℃，20℃，25℃，30℃）处理对不同贮藏年份（2020年、2019年、2018年）叶底珠种子发芽的影响。结果表明：不同温度下叶底珠种子的发芽时间先后顺序为25℃，30℃，20℃，15℃，发芽高峰时间随温度的降低而推迟；随着温度的降低与贮藏时间的增加，叶底珠种子的平均发芽时间总体增加，发芽率、发芽指数、幼苗活力指数总体降低，不同温度下叶底珠种子活力由大到小排序为2020年、2019年、2018年。不同贮藏年份叶底珠种子发芽的最适温度范围在25~30℃。

温度对于植物种子的萌发至关重要［13］，适宜的温度有利于软化种皮、促进气体交换与水分吸 收［14］，每种植物的种子都能在特征性的限定温度内萌发［15］，温度的改变可能会影响调控种子内部生理活动的相关酶活性，从而抑制、干扰种子萌发。［16-18］植物种子的萌发都具有最适温度［19］，可能是一个定值［20，21］，或者固定的范围［22，23］。本次研究结果显示，不同年份叶底珠种子在25~30℃下的发芽率、平均发芽时间、发芽指数、幼苗活力指数等总体差异不显著，且数据互有高低，随着温度降低，叶底珠种子发芽的各项指标变化显著，说明温度过低不利于叶底珠种子的萌发。综合以上结果，可初步判断不同贮藏年份叶底珠种子发芽的最适温度范围在25~30 ℃。

贮藏时间的增加会大大加速种子的劣变老化进程，降低种子的发芽率、生活力等。［24］本研究中的叶底珠种子是在室内无任何特定温、湿度控制下自然保存的，2020年和2019年种子的发芽率都很高，在25℃温度下分别为92.22%和83.33%，而2018年种子的发芽率仅为27.78%。种子活力与遗传因素、贮藏环境等多方面因素有关，种子成熟后将进入衰老阶段，其活力下降直至丧失［25］，因此，种子老化劣变是正常的、不可避免的。关于通过改变叶底珠种子的贮藏条件，提高种子活力和贮藏寿命的研究还有待开展。